Au cours de cette thèse, plusieurs approches de fonctionnalisation anti-bactérienne passive, de type"bactériostatique" utilisant des espèces hydrophobes, et active (selon un standard ISO), de type"bactéricide" utilisant des nanoparticules d'argent métallique ou des espèces à base d'ammoniumquaternaire, ont été testées sur des tissus textiles. Des solutions liquides ont été élaborées par voie sol-gelet photochimique, en association ou non. Elles ont tout d'abord été caractérisées d'un point de vuephysico-chimique, morphologique et structural, afin d'optimiser leur formulation et les caractéristiquesdes espèces en solution vis-à-vis de différents cahiers des charges industriels. Ce travail d'optimisation aen particulier conduit à des solutions stables permettant leur utilisation reproductible au cours du temps.Les solutions ont ensuite été imprégnées sur des échantillons textiles, par un dispositif simplifié de "padcoating"mis au point au cours de la thèse, afin de tester la fonction anti-bactérienne des textiles traités.Selon la nature des espèces imprégnées, l'optimisation des solutions conduit à une fonctionnalité antibactériennepassive ou active respectant l'aspect visuel du textile et ne dénaturant pas son toucher. Destests de lavage de laboratoire ou de lavage ménager en conditions réelles ont également montré unaccrochage notable des espèces imprégnées sur les textiles. Des options ont finalement été proposées pouraccroître cet accrochage afin de répondre à des conditions de lavage industriel. En conclusion, ce travail met en évidence le potentiel des approches d'élaboration par chimie douce en vue de fonctionnaliser des textiles, en permettant en particulier de proposer des méthodologies originales et simplifiées en adéquation avec des impératifs industriels.

Au cours de cette thèse, plusieurs approches de fonctionnalisation anti-bactérienne passive, de type"bactériostatique" utilisant des espèces hydrophobes, et active (selon un standard ISO), de type"bactéricide" utilisant des nanoparticules d’argent métallique ou des espèces à base d’ammoniumquaternaire, ont été testées sur des tissus textiles. Des solutions liquides ont été élaborées par voie sol-gelet photochimique, en association ou non. Elles ont tout d’abord été caractérisées d’un point de vuephysico-chimique, morphologique et structural, afin d’optimiser leur formulation et les caractéristiquesdes espèces en solution vis-à-vis de différents cahiers des charges industriels. Ce travail d’optimisation aen particulier conduit à des solutions stables permettant leur utilisation reproductible au cours du temps.Les solutions ont ensuite été imprégnées sur des échantillons textiles, par un dispositif simplifié de "padcoating"mis au point au cours de la thèse, afin de tester la fonction anti-bactérienne des textiles traités.Selon la nature des espèces imprégnées, l’optimisation des solutions conduit à une fonctionnalité antibactériennepassive ou active respectant l’aspect visuel du textile et ne dénaturant pas son toucher. Destests de lavage de laboratoire ou de lavage ménager en conditions réelles ont également montré unaccrochage notable des espèces imprégnées sur les textiles. Des options ont finalement été proposées pouraccroître cet accrochage afin de répondre à des conditions de lavage industriel. En conclusion, ce travail met en évidence le potentiel des approches d’élaboration par chimie douce en vue de fonctionnaliser des textiles, en permettant en particulier de proposer des méthodologies originales et simplifiées en adéquation avec des impératifs industriels. / In this thesis, several approaches have been tested for the passive ("bacteriostatic") and active (as definedby an ISO standard, "bactericidal") anti-bacterial fonctionalization of textile fabrics by using hydrophobicspecies and nanoparticles of metallic silver or quaternary ammonium species, respectively. Liquidsolutions were prepared by sol-gel and photochemistry methods, in association or not. Physicochemical,morphological and structural characterizations have first been realized to optimize the solutionformulations and the characteristics of active species in solutions towards various industrialspecifications. This optimization study has in particular led to stable solutions allowing their use inreproducible conditions over time. The optimized solutions were then imparted to textile samples, using asimplified "pad-coating device implemented during the thesis, in order to test the anti-bacterial functionof treated textiles. Depending on the nature of the species present on textiles, the optimized solutions ledto a passive or active anti-bacterial function while keeping the visual aspect and hand feeling of textiles.Laboratory washing tests or laundering washings in real conditions also showed a significant attachmentof impregnated species on textiles. Different options have finally been proposed to enhance thisattachment in order to fulfill industrial washing criteria. In conclusion, this thesis work highlights thepotential of soft chemistry approaches to functionalize textiles supports and enable us to propose originaland simplified methodologies in adequacy with industrial requirements.

L'ajustement adéquat de formulations sol-gel et de leurs compositions en TiO2 et SiO2 a conduit à des revêtements composites TiO2-SiO2 naturellement super-hydrophiles et présentant une persistance optimale de leur super-hydrophilie en l'absence de rayonnement UV. Cette persistance optimale est également corrélée à une facilité accrue de photo-régénération de la super-hydrophilie, par une courte exposition UV, lorsque cette propriété finit par disparaître au cours d'un vieillissement prolongé. Des adaptations spécifiques des protocoles expérimentaux montrent également qu'il est possible d'extrapoler ces performances de mouillage à toutes sortes de supports, non seulement des supports en acier inoxydable, mais aussi des supports à faible tenue thermique (par exemple des polymères ou textiles peuvent être envisagés). Des études physico-chimiques et morphologiques indiquent que, si des effets de porosité et rugosité de surface ne sont pas à exclure, les performances de mouillage des revêtements composites découlent probablement avant tout d'effets d'interfaces granulaires TiO2-SiO2. Cette hypothèse semble en partie confirmée par des premières mesures de forces superficielles par AFM en milieu aqueux et de mouillabilité à pH variable. Les travaux mettent également en évidence un parallèle entre la lipophilie et l'hydrophilie de surface de différents films sol-gel. Bien que de façon générale ce parallèle ne plaide pas en faveur d'une nettoyabilité accrue de la surface revêtue, des tests de nettoyabilité statique et dynamique montrent finalement que, du fait de leur forte composante polaire d'énergie de surface, les revêtements composites super-hydrophiles favorisent un dégraissage aisé des surfaces polluées à l'huile minérale ou végétale, ce qui valide définitivement le concept de surfaces à nettoyabilité accrue. Des approches théoriques ont également été régulièrement proposées et permettent de justifier en grande partie les comportements de mouillage à l'eau ou à l'huile observés sur les revêtements faisant l'objet de ce travail.

Des revêtements sol-gel nanocomposites TiO2-SiO2 ont été réalisés à partir de mélanges d'une suspension nanocristalline de TiO2 anatase et de sols polymériques de silice. Ces revêtements présentent une superhydrophilie naturelle, persistante et photo-régénérable. La présence de charges localisées aux interfaces granulaires TiO2-SiO2 est une des hypothèses permettant d'expliquer cette superhydrophilie naturelle. Toutefois des effets de morphologie (rugosité, porosité de surface) sont également connus pour influencer le mouillage. Des études ont été menées pour mettre directement en évidence l'effet intrinsèque des interfaces granulaires. Les études se sont recentrées sur l'effet extrinsèque de paramètres morphologiques susceptibles d'influencer la mouillabilité des revêtements nanocomposites selon des modèles thermodynamiques des surfaces connus. De nouveaux protocoles de synthèse par voie sol-gel ont été mis au point afin d'analyser i/ en quoi la superhydrophilie naturelle et photo-induite des revêtements TiO2-SiO2 pouvait être influencée par des effets de morphologie et de composition, et ii/ en quoi une exacerbation de ces effets via des structurations artificielles pouvaient encore accroître la superhydrophile de surface. Une extrapolation de ces protocoles a également permis d'étudier des revêtements superhydrophobes.

Des revêtements sol-gel nanocomposites TiO2-SiO2 ont été réalisés à partir de mélanges d'une suspension nanocristalline de TiO2 anatase et de sols polymériques de silice. Ces revêtements présentent une superhydrophilie naturelle, persistante et photo-régénérable. La présence de charges localisées aux interfaces granulaires TiO2-SiO2 est une des hypothèses permettant d'expliquer cette superhydrophilie naturelle. Toutefois des effets de morphologie (rugosité, porosité de surface) sont également connus pour influencer le mouillage. Des études ont été menées pour mettre directement en évidence l'effet intrinsèque des interfaces granulaires. Les études se sont recentrées sur l'effet extrinsèque de paramètres morphologiques susceptibles d'influencer la mouillabilité des revêtements nanocomposites selon des modèles thermodynamiques des surfaces connus. De nouveaux protocoles de synthèse par voie sol-gel ont été mis au point afin d'analyser i/ en quoi la superhydrophilie naturelle et photo-induite des revêtements TiO2-SiO2 pouvait être influencée par des effets de morphologie et de composition, et ii/ en quoi une exacerbation de ces effets via des structurations artificielles pouvaient encore accroître la superhydrophile de surface. Une extrapolation de ces protocoles a également permis d'étudier des revêtements superhydrophobes. / Sol-gel TiO2-SiO2 nanocomposites coatings have been deposited from a suspension of anatase TiO2 nanocristallites mixed with different polymeric silica sols. These coatings show a natural and persistent superhydrophilicity, which can also be photo-regenerated. This outstanding property can probably be explained by electrical charges localized at TiO2-SiO2 granular interfaces. Yet, some morphological features (roughness, surface porosity) may also influence wetting properties. Studies have firstly been carried out to directly evidence the intrinsic effect of those electrical charges. The studies have then been focused on the extrinsic effect of morphological parameters than can influence the composite wettability, according to thermodynamic models. New sol-gel protocols were carried out to better understand in which extent i/ the natural and photo-induced wetting properties of composite coatings may be influenced by composition and morphological features, and ii/ artificial structuration of the coating surface may enhance their superhydrophilicity. Those structuration protocols have been extrapolated to the study of superhydrophobic coatings.